JPH0747648Y2 - オイル密封装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はケーシングと回転軸との間のオイル密封装置に
関する。

〔従来の技術〕

高速回転軸のオイル密封装置には従来からラビリンス等
を含むメカニカルシールがよく使用されているが、シー
ル効果の優れたメカニカルシールを形成するためにはシ
ール形成領域を比較的に大きくする必要があり、取りつ
けスペースが小さい場合にはメカニカルシールでは不利
なことがある。取りつけスペースが小さい場合には、耐
摺動性の優れたカーボンリングを使用することが考案さ
れている。また、実開昭61-147340号公報はピストンリ
ング状の軸シールを使用することを開示している。

〔考案が解決しようとする課題〕

ゴム等からなる弾性シールリング、ピストンリング、カ
ーボンリング等のシールリングはケーシングの内周面や
回転軸の外周面に設けた環状のリング溝に配置される。
しかし、カーボンリングは固体であり、ゴム等からなる
弾性シールリングのように環状溝に押し込むことができ
ないので、環状溝に配置するためには例えばピストンリ
ングのような合口を設けて挿入時に広がるようにしてお
くことが必要である。しかし、カーボンリングは弾性が
なくピストンリングのように広げると壊れやすいのでピ
ストンリングのように１つの合口をもつリングとしては
使用できなかった。このために、半円形状の半体からな
る２分割タイプとして形成し、環状のリング溝に配置し
た後でスプリングリング等を使用してケーシングの内周
面に押し付けて一体化するようになっている。この場
合、各半体の端部間に形成される合口に多少の隙間を含
む。従って、従来のカーボンリングを使用したオイル密
封装置では、合口の隙間からオイル洩れが発生するとい
う問題があった。また、カーボンリングの外周面とハウ
ジングの内周面との間にも隙間が発生し、その隙間から
オイル洩れが発生するという問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によるオイル密封装置は、ケーシングに支承され
た回転軸と、該回転軸に固定されたランナと、該ランナ
の外周面の環状溝に配置される固体シールリングと、該
ケーシングの内周面の環状溝に配置され該固体シールリ
ングの外周面と係合する弾性シールリングとからなり、
該ランナが前記環状溝を含む分割面に沿って軸方向に分
割された少なくとも２個の環状部材から形成されるとと
もに、該固体シールリングが無端リングとして形成さ
れ、該固体シールリングが該ケーシングに対して回転す
るのを防止する回転防止手段が設けられることを特徴と
するものである。

〔作用〕

ランナは少なくとも２個の環状部材から形成されてお
り、最初に少なくとも１個の環状部材を回転軸に取りつ
け、それから無端リングとして形成された固体シールリ
ングを最初に取りつけた環状部材に沿って配置し、それ
から残りの環状部材を回転軸に取りつけ、固定すること
ができる。このため、固体シールリングは合口がなくて
も、回転軸に固定されたランナの外周面の環状溝に配置
されることができ、合口がないので従来のように合口か
らの洩れがなくなる。また、ケーシングの内周面の環状
溝に配置された弾性シールリングは固体シールリングの
外周面と係合して、固体シールリングをケーシングに対
して弾性的に保持する。固体シールリングはケーシング
に対して回転しないようになっているので、固体シール
リングは弾性シールリングに対しても相対的に回転せ
ず、弾性シールリングの磨耗が防止され、耐久性のある
良好なシール性能が維持される。

〔実施例〕

以下本考案の実施例について説明する。

第１図は本考案によるオイル密封装置を設けたガスター
ビンエンジンのコンプレッサの入口側の部分を示す断面
図である。ガスタービンエンジンのコンプレッサはコン
プレッサインペラ10と、コンプレッサインペラ10の回り
に配置されるコンプレッサハウジング12と、コンプレッ
サインペラ10を取りつける回転軸14とを含み、空気が矢
印Ａによって示される方向に吸入されるようになってい
る。回転軸14はコンプレッサインペラ10の両側に長く延
び、回転軸14の第１図における右側の部分にガスタービ
ンエンジンのコンプレッサタービン（図示せず）が取り
つけられる。回転軸14の左側の部分は軸受16（及び図示
しないもう１個の軸受）を介してケーシング18に支持さ
れる。ケーシング18内には潤滑オイル室18aが形成さ
れ、潤滑オイルがオイル供給孔20から軸受16に供給さ
れ、潤滑オイル室18aの下端部の排出孔（図示せず）か
らオイルパンに戻されるようになっている。

ケーシング18の外形はコンプレッサハウジング12の入口
部の形状と対応して円錐形に形成され、その右端部がコ
ンプレッサインペラ10のハブ部の端面と対向し、吸入空
気の入口通路の一部を構成する。ケーシング18の右端部
とコンプレッサインペラ10のハブ部の端面との間には微
小な隙間があり、この微小な隙間には矢印Ａ方向の吸入
空気の流れの静圧（負圧）が作用する。このために潤滑
オイル室18aのオイルの飛沫がコンプレッサハウジング1
2に吸い込まれることになる。このオイルの流れを防止
するためにオイル密封装置が設けられる。

第１図及び第２図を参照すると、オイル密封装置は固体
のカーボンリング22とゴム製の弾性シールリング24とを
含み、カーボンリング22は第１及び第２の環状ランナ部
材26,28からなるランナの外周部に設けられる環状のリ
ング溝30に配置される。実施例においては、第１の環状
ランナ部材26が段付きの直径を有し、第２の環状ランナ
部材28が単一の直径を有して、第１の環状ランナ部材26
の小径部が第２の環状ランナ部材28に当接せしめられ、
よって第１の環状ランナ部材26の小径部の外周面が環状
のリング溝30の底部を形成し、第１の環状ランナ部材26
の段部及び第２の環状ランナ部材28の側面がそれぞれ環
状のリング溝30の両側面を形成するようになっている。

コンプレッサインペラ10は回転軸14の大径部に当接さ
れ、第１及び第２の環状ランナ部材26,28、軸受16、ス
リーブ17等を介して回転軸14の左端側に設けたねじ（図
示せず）によって締め付けられるようになっており、こ
の締め付けによって第１及び第２の環状ランナ部材26,2
8が回転軸14に固定される。また、弾性シールリング24
はケーシング18の内周面に設けた環状のリング溝32に配
置される。

カーボンリング22は無端リングとして形成され、外径は
ケーシング18の内周面の直径よりもわずかに小さく、内
径は環状リング溝30の底部の外周面よりもわずかに大き
い。さらに、カーボンリング22は環状のリング溝30内で
軸方向に移動可能である。弾性シールリング24はケーシ
ング18の内周面から内方に突出してカーボンリング22と
係合し、カーボンリング22を弾性的に保持するようにな
っている。よって部品の組み付け時のずれや運転中の熱
膨張による変位等に対応可能となる。

さらに、第２図に示されるように、ケーシング18の内周
面に設けた環状のリング溝32の一部が平面部32aとして
形成され、これと対応して、カーボンリング22の外周面
の一部が平面部22aとして形成されている。これらの平
面部32a、平面部22aは弾性シールリング24を介して対向
し、カーボンリング22がケーシング18及び弾性シールリ
ング24に対して回転するのを防止する。これによって、
弾性シールリング24は摩耗することなく密封作用を行う
ことができるようになる。その結果、カーボンリング22
はケーシング18の内周面に対しては洩れの心配がなくな
り、且つ環状のリング溝30の側面と摺動しつつ洩れのな
いシール作用を行うことができる。その際、カーボンリ
ング22は環状のリング溝30内で軸方向に移動可能である
が、前述した矢印Ａ方向の吸入空気の流れの静圧（負
圧）によって第２の環状ランナ部材28の方に引き寄せら
れ、第２の環状ランナ部材28の側面と安定的に摺動しつ
つ洩れのないシール作用を行う。なお、平面部32a、平
面部22aはそれぞれ複数個所に設けられることができ、
また回り止めとしてその他の構成を採用することもでき
る。

以上の構成において、組み付け時には、第２の環状ラン
ナ部材28を最初に回転軸14に取りつけ、弾性シールリン
グ24を環状のリング溝32に配置し、無端リングとして形
成されたカーボンリング22を弾性シールリング24と係合
させつつ第２の環状ランナ部材28に隣接して配置する。
それから第１の環状ランナ部材26の小径部をカーボンリ
ング22に挿入しつつ回転軸14を取りつけ、前述したナッ
トによって第１及び第２の環状ランナ部材26,28を固定
する。このように、カーボンリング22は合口がなくても
回転軸14に固定されたランナ部材26,28の外周面の環状
溝30に配置されることができ、合口がないので従来のよ
うに合口からの洩れがなくなる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば、無端リングとし
て形成された固体シールリングを用い、この固体シール
リングを、少なくとも２個の軸方向に分割可能な環状部
材から形成されるランナの外周面に設けた環状溝に配置
するとともに、ケーシングの内周面に設けた環状溝に配
置された弾性シールリングと係合し、固体シールリング
がケーシングに対して回転するのを防止する回転防止手
段が設けられるように構成したもので、固体シールリン
グは合口がなくてもランナの外周面の環状溝に配置され
ることができるようになり、合口がないので従来のよう
に合口からの洩れを防止できる。また、ケーシングの内
周面の環状溝に配置された弾性シールリングは固体シー
ルリングの外周面と係合して、固体シールリングをケー
シングに対して弾性的に保持することができ、シール性
能に優れ、且つコンパクトな密封装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるオイル密封装置を設けたガスター
ビンエンジンのコンプレッサの入口側の部分を示す断面
図、第２図は第１図の線II-IIに沿った拡大断面図であ
る。 14……回転軸、16……軸受、18……ケーシング、22……
カーボンリング、24……弾性シールリング、26,28……
環状ランナ部材、30,32……環状のリング溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシングに支承された回転軸と、該回転
   軸に固定されたランナと、該ランナの外周面の環状溝に
   配置される固体シールリングと、該ケーシングの内周面
   の環状溝に配置され該固体シールリングの外周面と係合
   する弾性シールリングとからなり、該ランナが前記環状
   溝を含む分割面に沿って軸方向に分割された少なくとも
   ２個の環状部材から形成されるとともに、該固体シール
   リングが無端リングとして形成され、該固体シールリン
   グが該ケーシングに対して回転するのを防止する回転防
   止手段が設けられることを特徴とするオイル密封装置。